滬教版(2019)高中信息技術(shù)-必修1-項目二-探究計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示-認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼-說課稿(4課時)

滬教版(2019)高中信息技術(shù)-必修1-項目二-探究計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示——認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼-說課稿(4課時)一、設(shè)計意圖

本節(jié)課的設(shè)計意圖是通過探究計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示，幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)編碼的基本概念和方法，培養(yǎng)學(xué)生運用信息技術(shù)解決問題的能力。結(jié)合滬教版（2019）高中信息技術(shù)必修1課程內(nèi)容，針對項目二中的認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼部分，使學(xué)生掌握計算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)計算機(jī)原理和編程打下基礎(chǔ)。本節(jié)課內(nèi)容緊密聯(lián)系課本，注重實際操作與理論知識相結(jié)合，以適應(yīng)高中生的知識深度。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新及信息社會責(zé)任四個方面的核心素養(yǎng)。通過探究數(shù)據(jù)編碼，學(xué)生將提高對信息技術(shù)中數(shù)據(jù)表示方法的理解，培養(yǎng)抽象思維和邏輯推理能力；同時，通過實踐操作，增強(qiáng)問題解決和創(chuàng)新能力；在學(xué)習(xí)過程中，注重合作交流，提升信息共享與團(tuán)隊協(xié)作能力，為適應(yīng)數(shù)字化社會奠定基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點與重點

1.教學(xué)重點

本節(jié)課的教學(xué)重點是理解數(shù)據(jù)編碼的概念及其在計算機(jī)中的應(yīng)用。具體包括：

-數(shù)據(jù)編碼的基本概念，如二進(jìn)制、十六進(jìn)制等編碼方式，以及它們之間的轉(zhuǎn)換方法。例如，講解如何將一個十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，以及如何將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。

-數(shù)據(jù)表示的常見形式，如ASCII碼、漢字編碼（GB2312/GBK/GB18030）等，以及它們在計算機(jī)中的存儲和傳輸方式。例如，詳細(xì)講解ASCII碼表中字符的編碼規(guī)則，以及不同漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別。

2.教學(xué)難點

本節(jié)課的教學(xué)難點主要包括以下方面：

-理解和掌握二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。學(xué)生可能會在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)錯誤，如忽略位權(quán)或計算錯誤?？梢酝ㄟ^舉例，如將十進(jìn)制的數(shù)字9轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)1001，來幫助學(xué)生理解位權(quán)的作用。

-掌握不同編碼標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別和聯(lián)系。學(xué)生可能會混淆ASCII碼與漢字編碼的存儲和表示方式?？梢酝ㄟ^具體案例分析，如比較英文字符'A'的ASCII編碼（65或0b1000001）與漢字'中'的GBK編碼（0xD6D0），來讓學(xué)生明白不同編碼標(biāo)準(zhǔn)的具體應(yīng)用和區(qū)別。

-理解數(shù)據(jù)編碼在計算機(jī)系統(tǒng)中的實際應(yīng)用。學(xué)生可能會難以理解編碼如何影響計算機(jī)的存儲和處理?？梢酝ㄟ^實際操作演示，如使用編程語言將字符串轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼，然后存儲到文件中，來幫助學(xué)生形象地理解編碼在計算機(jī)中的角色。四、教學(xué)資源

-軟件資源：計算機(jī)操作系統(tǒng)、文字處理軟件、編程軟件（如Python或C++）

-硬件資源：計算機(jī)、投影儀、白板

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

-信息化資源：在線教學(xué)視頻、教學(xué)PPT、編碼轉(zhuǎn)換工具軟件

-教學(xué)手段：小組討論、案例演示、編程實踐、互動問答五、教學(xué)實施過程

1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括數(shù)據(jù)編碼的PPT和基礎(chǔ)概念視頻，要求學(xué)生了解二進(jìn)制、十六進(jìn)制等編碼方式。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：設(shè)計問題如“二進(jìn)制數(shù)是如何表示十進(jìn)制數(shù)的？”，引導(dǎo)學(xué)生思考編碼的基本原理。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，通過在線測試或討論區(qū)反饋，確保學(xué)生完成預(yù)習(xí)。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生根據(jù)要求，閱讀相關(guān)資料，理解數(shù)據(jù)編碼的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，嘗試用自己的語言解釋數(shù)據(jù)編碼的原理。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和思考的問題通過平臺提交給教師。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)方法：鼓勵學(xué)生自主探索，發(fā)展獨立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用教學(xué)平臺監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度，提供即時反饋。

作用與目的：

-幫助學(xué)生初步理解數(shù)據(jù)編碼的概念，為課堂深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過展示計算機(jī)如何處理文字信息的案例，引出數(shù)據(jù)編碼的課題。

-講解知識點：詳細(xì)講解二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法，以及ASCII碼和漢字編碼的例子。

-組織課堂活動：分組討論不同編碼方式的優(yōu)缺點，通過編程實踐將字符轉(zhuǎn)換為編碼。

-解答疑問：對學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中的問題進(jìn)行解答。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生聽講并思考如何將日常數(shù)字轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能理解的二進(jìn)制數(shù)。

-參與課堂活動：學(xué)生參與小組討論，通過編程實踐加深理解。

-提問與討論：學(xué)生提出在預(yù)習(xí)或?qū)嵺`中的疑問，與同學(xué)和老師討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：講解數(shù)據(jù)編碼的原理和轉(zhuǎn)換方法。

-實踐活動法：通過編程實踐，讓學(xué)生親手操作編碼轉(zhuǎn)換。

-合作學(xué)習(xí)法：小組討論促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思想碰撞。

作用與目的：

-通過講解和實踐，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)編碼的核心知識。

-培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和問題解決能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置練習(xí)題，要求學(xué)生將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制和十六進(jìn)制，并解釋ASCII碼的構(gòu)成。

-提供拓展資源：提供相關(guān)書籍和在線資源鏈接，供學(xué)生進(jìn)一步探索數(shù)據(jù)編碼在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

-反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)并提供個性化反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生完成作業(yè)，加深對數(shù)據(jù)編碼的理解。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，了解數(shù)據(jù)編碼在實際中的應(yīng)用。

-反思總結(jié)：學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程，總結(jié)學(xué)習(xí)收獲和不足。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)方法：鼓勵學(xué)生自主探索和拓展知識。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗，提升學(xué)習(xí)能力。

作用與目的：

-鞏固和深化課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

-通過反思總結(jié)，促進(jìn)學(xué)生自我監(jiān)控和自我提升。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源

數(shù)據(jù)編碼是計算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)的核心概念之一，以下是與本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的拓展資源：

-拓展閱讀材料：《計算機(jī)科學(xué)概論》、《信息科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)》等書籍中關(guān)于數(shù)據(jù)編碼的章節(jié)，這些書籍詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)編碼的理論基礎(chǔ)及其在計算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

-編程實踐指南：提供一系列編程練習(xí)，如使用Python、C++等編程語言進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換的實踐指南，讓學(xué)生通過編寫程序來加深對數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的理解。

-在線課程和講座：諸如Coursera、edX等在線教育平臺上的計算機(jī)科學(xué)課程，以及YouTube上的相關(guān)教學(xué)視頻，這些資源可以幫助學(xué)生從不同角度理解數(shù)據(jù)編碼的原理和應(yīng)用。

-學(xué)術(shù)論文和期刊：關(guān)于數(shù)據(jù)編碼的最新研究成果，如編碼算法的優(yōu)化、新型編碼技術(shù)的應(yīng)用等，可以在IEEEXplore、ACMDigitalLibrary等學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫中找到。

2.拓展建議

為了幫助學(xué)生更深入地理解和掌握數(shù)據(jù)編碼的知識，以下是一些具體的拓展學(xué)習(xí)建議：

-閱讀拓展書籍：鼓勵學(xué)生閱讀《計算機(jī)科學(xué)概論》等書籍中關(guān)于數(shù)據(jù)編碼的章節(jié)，了解數(shù)據(jù)編碼的歷史發(fā)展、不同編碼方式的原理及其在計算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

-參與編程實踐：學(xué)生可以嘗試使用Python、C++等編程語言，編寫程序?qū)崿F(xiàn)十進(jìn)制與二進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，以及ASCII碼與漢字編碼之間的轉(zhuǎn)換。通過實踐操作，加深對數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的理解。

-觀看在線講座：推薦學(xué)生觀看在線教育平臺上的計算機(jī)科學(xué)課程，如Coursera上的“計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”課程，以及YouTube上的相關(guān)教學(xué)視頻，以獲得更直觀的教學(xué)體驗。

-開展小組討論：學(xué)生可以組成學(xué)習(xí)小組，針對數(shù)據(jù)編碼的相關(guān)話題進(jìn)行討論，如不同編碼方式的優(yōu)缺點、數(shù)據(jù)編碼在信息傳輸中的作用等。通過小組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思想碰撞。

-閱讀學(xué)術(shù)論文：對于對數(shù)據(jù)編碼有濃厚興趣的學(xué)生，可以推薦閱讀IEEEXplore、ACMDigitalLibrary等學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)論文，了解數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展動態(tài)。

-探索編碼在實際應(yīng)用中的案例：鼓勵學(xué)生研究數(shù)據(jù)編碼在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用案例，如數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)庫存儲等領(lǐng)域。通過分析這些案例，學(xué)生可以更好地理解數(shù)據(jù)編碼的重要性。

-制作思維導(dǎo)圖：學(xué)生可以嘗試制作數(shù)據(jù)編碼的思維導(dǎo)圖，梳理不同編碼方式之間的關(guān)系，以及它們在計算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。這種方式有助于學(xué)生建立系統(tǒng)性的知識結(jié)構(gòu)。

-進(jìn)行項目式學(xué)習(xí)：教師可以設(shè)計一些與數(shù)據(jù)編碼相關(guān)的項目，如開發(fā)一個簡單的編碼轉(zhuǎn)換工具，讓學(xué)生在完成項目的過程中，綜合運用所學(xué)知識